内容正文:
11.1杠杆
--杠杆平衡条件考点训练
考点训练
第十一章 简单机械和功
【2023·绥化】如图为“探究杠杆的平衡条件”的实验,使用的钩码规格相同.
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(1)挂钩码前杠杆静止在如图甲所示位置,此时杠杆处于________(填“平衡”或“不平衡”)状态.
【点拨】
杠杆的平衡状态是指杠杆处于静止或匀速转动状态,图甲中杠杆静止,处于平衡状态;
平衡
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(2)为了使图甲中的杠杆在水平位置平衡,可以将右侧平衡螺母向____(填“左”或“右”)调节.
【点拨】
杠杆左端下沉,应使杠杆重心右移,故可将右侧的平衡螺母向右调节;
右
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(3)实验时,在已调平的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码,调节钩码位置,使其在水平位置重新平衡.使杠杆在水平位置平衡的目的是________________.
便于测量力臂
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收集实验数据如表所示,经分析可得出杠杆的平衡条件:_________________________________________.
次数 动力F1/N 动力臂
l1/cm 阻力
F2/N 阻力臂
l2/cm
1 1.0 15.0 1.5 10.0
2 1.0 20.0 4.0 5.0
3 2.0 15.0 3.0 10.0
动力×动力臂=阻力×阻力臂(或F1l1=F2l2)
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【点拨】
杠杆在水平位置平衡时,支点到力的作用点的距离就是力臂,便于测量力臂;由表格中的数据知1.0 N×
15.0 cm=1.5 N×10.0 cm、1.0 N×20.0 cm=4.0 N×
5.0 cm、2.0 N×15.0 cm=3.0 N×10.0 cm,可得杠杆平衡的条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂(F1l1=F2l2);
(4)为了进一步验证实验结论,又做了图乙所示的实验,现将弹簧测力计从a位置移动到b位置,在此过程中杠杆始终在水平位置平衡,弹簧测力
计示数将________(填“变大”
“不变”或“变小”).
变大
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【点拨】
图乙中,将弹簧测力计从a位置移动到b位置,拉力F力臂变小,由杠杆平衡条件知,拉力F会变大,故弹簧测力计示数将变大.
【2023·乐山】周末,爸爸领着小梅玩跷跷板,当两人双脚离地后最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是( )
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【点拨】
爸爸的重力大于小梅的重力,由杠杆的平衡条件可知,小梅到跷跷板支点的距离应大于爸爸到支点的距离,故最有可能让跷跷板在水平方向上保持平衡的是题中B图.
【答案】B
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【2023·徐州月考】现有若干个规格相同的钩码,如图所示,为了使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆的A点挂的钩码个数是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【点拨】
设每个钩码重力为G,每个小格的长度为L,则支点右侧力与力臂的乘积为2G×6L=12GL,左侧A点的力臂为4L,根据杠杆平衡条件可知,A点所挂钩码的重力为=3G,即应在杠杆的A点挂3个钩码.故ABD错误,C正确.
【答案】C
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【2023·盐城】如图是小华做“探究杠杆平衡条件”实验时的情形,下列操作能使杠杆在水平位置平衡的是( )
A.增加钩码的个数
B.向左调节平衡螺母
C.向右移动钩码的位置
D.减小弹簧测力计的拉力
【点拨】
增加支点左侧钩码个数,左侧的力臂不变,力变大,力与力臂的乘积变大,杠杆会逆时针旋转,故A错误;实验过程中,不能通过调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,故B错误;将支点左侧钩码向右移动,左侧的力不变,力臂变小,则左侧力与力臂的乘积变小,能使杠杆顺时针旋转至水平位置平衡,故C正确;减小弹簧测力计的拉力,右侧的力臂不变,力变小,力与力臂的乘积变小,杠杆会逆时针旋转,故D错误.
【答案】C
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【教材P2图11-2拓展】生活中有很多小妙招,如图甲所示,用钢勺很轻松就可以打开饮料瓶盖,模型如图乙,手在____(填“C”或“D”)点向下压时会更省力.
D
【点拨】
图中用勺子打开瓶盖时,A点随瓶盖上升,B点不动,B点是支点;打开瓶盖时,阻力、阻力臂不变,动力臂越长越省力,故手作用在D点会更省力.
【2023·苏州太仓模拟】如图为探究杠杆平衡条件的实验装置,杠杆平衡时,钩码对杠杆的阻力F2=1.0 N,阻力臂l2=20 cm,弹簧测力计示数F1=2.5 N,则动力臂l1为( )
A.15 cm
B.8 cm
C.50 cm
D.80 cm
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【点拨】
阻力作用点距支点4格,阻力臂l2=20 cm,动力作用点距支点3格,不要由此就误认为动力臂l1=×3=15 cm.动力臂l1===8 cm.
【答案】B
【2023·常州模拟】过去农村用的舂米工具是一个杠杆,如图所示是它的结构示意图.O为固定点,A端连接着石球,脚踏B端可以使石球升高;抬起脚,石球会落下击打稻谷.若石球重50 N,要将石球抬起,脚至少用